[发明专利]一种有机硅氟类流平剂及其制备工艺

说明书

本发明公开了一种有机硅氟类流平剂，是由支化多烯基硅氟不饱和单体和丙烯酸酯在引发剂的作用下通过自由基聚合反应制备。本发明制备的流平剂是由支化多烯基硅氟不饱和单体和丙烯酸酯直接通过自由基聚合制备，得到的流平剂具有超支化的结构，能够提高流平剂的流动性和分散性，实现对涂料较高的分散性能，使得涂料分散更均匀。当涂料涂布在基板上时，由于流平剂中的氟元素和硅元素均匀分散在涂料中，使得涂层表面张力均匀，进而使得涂层形成一层均匀的界面，减少了涂膜表面的缩孔。同时也改善了涂料之间的相容性，进而涂层的重涂性能得到提高。

技术领域

本发明属于粉末涂料制备领域，涉及一种有机硅氟类流平剂及其制备工艺。

背景技术

涂料主要用于保护和装饰，涂膜的表面状态影响其保护和装饰性能，因为 涂膜表面经常会出现桔皮、缩孔等问题，这些问题通常与表面张力有关，所以 涂膜的表面状态通常是通过控制表面张力实现的，现有技术中针对表面张力的 控制通常是通过流平剂实现，主要的流平剂有丙烯酸酯聚合物、有机改性聚硅 氧烷和氟碳化合物，有机改性聚硅氧烷中硅氧键的存在能够实现涂层的耐高温 性能，同时氟碳化合物中氟元素的存在能够提高涂膜的耐光老化性能，因此为 了实现涂层耐高温和耐光老化性，现有的丙烯酸流平剂通常是将丙烯酸酯与含 硅单体和含氟单体进行聚合反应，但是自由基聚合过程中形成的是直链结构， 影响其在涂膜表面的分散性能，进而影响其流平性，同时聚合过程中含氟单体 和含硅单体的聚合物位点不固定，容易出现聚合不均匀的情况，进而使得涂膜 表面的流平剂硅氧烷键和氟元素分布不均匀，进而影响其热稳定性和耐老化性 能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种有机硅氟类流平剂，该流平剂是由支化多烯基 硅氟不饱和单体和丙烯酸酯直接通过自由基聚合制备，得到的流平剂具有超支 化的结构，能够提高流平剂的流动性和分散性，实现对涂料较高的分散性能， 使得涂料分散更均匀。当涂料涂布在基板上时，由于流平剂中的氟元素和硅元 素均匀分散在涂料中，使得涂层表面张力均匀，进而使得涂层形成一层均匀的 界面，减少了涂膜表面的缩孔。同时也改善了涂料之间的相容性，进而涂层的 重涂性能得到提高。从而解决了现有的丙烯酸流平剂通常是将丙烯酸酯与含硅 单体和含氟单体进行聚合反应，但是自由基聚合过程中形成的是直链结构，影 响其在涂膜表面的分散性能，进而影响其流平性的问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种有机硅氟类流平剂，是由支化多烯基硅氟不饱和单体和丙烯酸酯在引 发剂的作用下通过自由基聚合反应制备；

其中支化多烯基硅氟不饱和单体的具体制备过程如下：

步骤1：称取一定量的山梨酸加入丙酮溶液中搅拌溶解，然后向其中加入二 氯亚砜，升温至60-70℃回流反应8-9h，然后进行减压蒸馏除去其中的溶剂和 未反应完全的二氯亚砜，得到山梨酰氯；其中山梨酸和二氯亚砜按照物质的量 之比为1：1.2-1.3的比例混合：

步骤2：将步骤1中制备的山梨酰氯和三氟-1-(2-呋喃基)-1,3-丁二酮同时 加入反应釜中，然后向反应釜中加入乙醇溶液搅拌至固体完全溶解，接着向其 中加入乙醇钠，搅拌溶解后升温至70-100℃回流反应18-20h，经TLC检测，反 应完全，然后进行减压蒸馏，得到氟化不饱和酰氯，反应结构式如下所示，其 中山梨酰氯和三氟-1-(2-呋喃基)-1,3-丁二酮按照物质的量之别为1：1的比例 混合，同时每摩尔山梨酰氯中加入乙醇溶液1.2-1.3L,加入乙醇钠26-29g；由 于三氟-1-(2-呋喃基)-1,3-丁二酮中两个酮基之间的碳上含有两个氢原子，酮 基具有较强的吸电子诱导效应，同时与酮基相连的-CF₃也具有较高的吸电子效 应，进而使得连个酮基之间碳原子上的两个氢原子具有较高的活性，碱性条件 下其中的氢氧根离子能够夺取活泼氢，生成碳负离子，碳负离子再与山梨酰氯 发生1，4-共轭加成反应，使得制备的产物中引入不饱和键；